Huân chương Ðộc lập
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Huân chương Lao động
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Giải thưởng Nhà nước
- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)
- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)
Giải thưởng VIFOTEC
- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)
- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)
- Giống Sắn KM 140 (2010)
![]() |
|
![]() |
|
Những hiểu biết sâu sắc mang tính đột phá về bộ công cụ di truyền cơ bản cho sự thích ứng thựa vật với đất
Thứ tư, 26-02-2025 | 08:35:35
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Việc giải trình tự bộ gen của hơn một trăm loài địa tiền (rêu tản) đã phát hiện ra cơ chế thích nghi của thực vật cổ đại, trong đó các nhà nghiên cứu xác định chính xác các gen liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ và lượng mưa.
Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Sainsbury, Đại học Cambridge, đã đóng góp vào bước đột phá quan trọng này trong việc tìm hiểu cách thực vật thích nghi với môi trường trên cạn trong một nghiên cứu quốc tế về địa tiền.
Hầu hết các loại địa tiền có nguồn gốc từ Vương quốc Anh cho nghiên cứu di truyền quốc tế này được thu thập như một phần của dự án khoa học công dân, Cuộc săn tìm địa tiền Anh quốc, được tiến hành trong thời gian phong tỏa do COVID-19 vào năm 2021.
Nghiên cứu đầy đủ, một nỗ lực hợp tác, do các nhà khoa học từ Phòng nghiên cứu khoa học thực vật (LRSV), Đại học Toulouse dẫn đầu và có sự tham gia của một số tổ chức và nhóm nghiên cứu khác trên toàn cầu, lần đầu tiên được công bố dưới dạng bản in trước trên BioRxiv và hiện đang ở dạng hoàn thiện trên tạp chí Nature Genetics.
Nghiên cứu tập trung vào rêu tản Marchantia polymorpha, một loài thực vật không có mạch cung cấp những hiểu biết mới về cách thực vật tiến hóa để sống trên cạn. Tiến sỹ David Hoey và George Greiff, khi đó làm việc tại Phòng thí nghiệm Sainsbury với tiến sỹ Sebastian Schornack đã chỉ đạo việc thu thập, bảo dưỡng và mô tả đặc điểm của nhiều loài thực vật từ khắp Vương quốc Anh.
Bộ công cụ di truyền cho việc thích nghi đất đai
Nghiên cứu này đại diện cho một nguồn tài nguyên bộ gen có giá trị đối với cộng đồng khoa học, bao gồm bộ sưu tập bộ gen và vật lý đầu tiên bao gồm sự đa dạng trong loài của một loài rêu. Nhóm nghiên cứu đã thu thập và phân tích hơn 130 mẫu vật khác nhau của Marchantia polymorpha từ nhiều môi trường khác nhau. Đáng chú ý, một số mẫu vật Marchantia được thu thập như một phần của dự án khoa học công dân được gọi là The Great British Liverwort Hunt, do Sainsbury Laboratory Outreach Consortium hỗ trợ, nhấn mạnh nỗ lực hợp tác và khả năng công chúng đóng góp vào việc thúc đẩy kiến thức khoa học.
Tiến sỹ David Hoey, người đứng đầu dự án khoa học nhằm thu thập một số loài thực vật, nhận xét: "Nghiên cứu của chúng tôi làm sáng tỏ bộ công cụ di truyền đáng chú ý giúp thực vật chinh phục đất liền. Bộ sưu tập thực vật với các khả năng thích nghi khác nhau với môi trường của chúng cũng sẽ đóng vai trò là nguồn tuyệt vời cho các nghiên cứu trong tương lai về hệ thống miễn dịch của chúng và cách chúng tương tác với vi khuẩn".
Bằng cách nghiên cứu bộ gen của cây, họ đã xác định được các đặc điểm thích nghi chính có chung với thực vật có hoa, chẳng hạn như peroxidase và protein lặp lại giàu leucine liên kết nucleotide (NLR). Những gen này có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình thích nghi của thực vật trên cạn đầu tiên với môi trường sống trên cạn. Nghiên cứu cũng tiết lộ rằng Marchantia polymorpha sở hữu các gen phụ trợ đặc hiệu dòng dõi không có ở thực vật có hạt. Những gen độc đáo này góp phần vào khả năng phát triển của thực vật trong nhiều môi trường khác nhau, làm nổi bật sự đa dạng tiến hóa trong vương quốc thực vật.
Phân tích toàn diện Pangenome
Bằng cách kết hợp thông tin bộ gen từ tất cả các dòng Marchantia đã thu thập, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một bản đồ toàn diện về bộ gen Marchantia polymorpha, bao gồm cả gen cốt lõi và gen phụ. Pangenome này (bộ gen hoàn chỉnh cho một loài hoặc quần thể) cung cấp một nguồn tài nguyên có giá trị để hiểu về sự đa dạng di truyền và lịch sử tiến hóa của loài này. Bằng cách thực hiện các nghiên cứu liên kết bộ gen - môi trường, nhóm đã xác định các gen cụ thể liên quan đến khả năng thích nghi với các biến thể nhiệt độ và lượng mưa. Những phát hiện này nhấn mạnh tầm quan trọng của sự đa dạng di truyền trong việc giúp thực vật đối phó với các điều kiện môi trường thay đổi.
Tiến sỹ Sebastian Schornack cho biết: "Việc phát hiện ra các biến thể di truyền độc đáo ở Marchantia polymorpha làm nổi bật sự khéo léo trong quá trình tiến hóa của thực vật. Nghiên cứu này không chỉ nâng cao kiến thức của chúng ta về quá trình tiến hóa của thực vật mà còn cung cấp những hiểu biết có giá trị cho những đổi mới trong nông nghiệp trong tương lai".
Chuyển gen theo chiều ngang và thích nghi với môi trường
Nghiên cứu cũng tìm thấy bằng chứng cho thấy Marchantia nhận được gen từ nấm, một quá trình được gọi là chuyển gen theo chiều ngang. Quá trình chuyển gen này có thể góp phần vào khả năng thích nghi của cây với môi trường trên cạn, minh họa cho sự tương tác phức tạp giữa các sinh vật khác nhau trong lịch sử tiến hóa của thực vật trên cạn.
Ý nghĩa đối với Khoa học thực vật
Nghiên cứu mang tính đột phá này cung cấp hiểu biết sâu sắc hơn về cơ sở di truyền của sự thích nghi của thực vật với đất. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với khoa học thực vật, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu về các loại cây trồng có thể chịu được nhiều loại căng thẳng môi trường. Bằng cách khám phá các cơ chế di truyền đằng sau sự thích nghi của thực vật, nghiên cứu này mở ra những hướng đi mới để cải thiện khả năng phục hồi và tính bền vững của cây trồng.
Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phòng thí nghiệm Sainsbury. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|